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致破技术及施工组织设计方案二〇一六年十一月1总论1.1设计依据随着社会的发展与爆破技术的提高，本着高安全、低噪音、震动小、高环保等诸多问题，我公司新购进国内新技术开采设备二氧化碳致裂器，二氧化碳致裂器设备所用的催化剂（是有）电化学原料配制而成，在空气中不易燃烧，不爆炸，稳定性高，释放后的二氧化碳气体为零度左右，无明火，无有毒害气体，安全环保。可用于矿山开采和高压瓦斯含量的煤矿开采，进行深层预裂及名贵石材开采，挖进，市政清赌并可以根据客户需求制定解决方案。我公司针对本工程经实地考察后决定采用中深孔与浅孔二氧化碳施工。（1）《中华人民共和国安全生产法》（2014年12月1日修订）；（2）致裂安全规程》（GB6722-2014)；（3）现采用国内最先进的二氧化碳致裂设备，实施实裂（4）青岛市公安机关有关致裂施工的安全规定。（5）本工程的地质报告、图纸和技术资料、及施工现场勘查情况1.2工程要求及实际原则1.2.1工程要求（1）工期要求：执行甲方合同工期要求，具体开工日期按甲乙双方签订合同期甲方下达书面开工令的实际开工日期为准。（2）质量要求：合格。根据双方签订合同范围和工程设计要求以及现场环境条件进行二氧化碳致裂施工，符合国家相关技术、质量规范要求：工程致裂后，达到松的破碎标准，方便挖掘机挖运。（3）安全目标：杜绝安全生产责任事故.采取科学合理的二氧化碳致裂施工方案和有效的安全防护措施，严格执行评估意见，防止破碎地震波、飞石、空气冲击波、噪音等危害生产，确保周边人员、设施及建筑物安全。（4）文明环保目标：致裂前三天张贴致裂施工公告，为尽量减少破碎噪音对学校学生日常生活的影响，致裂施工应选取合适的时间节点实施致裂作业。切实做到文明施工，规范操作，创建和谐文明的施工环境。（5）在确保施工安全的同时，根据基坑开挖规范以及甲方施工要求，科学合理布局采用二氧化碳致裂施工，保证施工质量，并与挖运、支护工序相互协调，穿插作业，确保施工进度。1.2.2设计原则（1）对厂区工程地质水文条件，进行细致分析，认真调查，充分论证，选择合理参数，精心核算，确定最佳设计方案。（2）首次致裂时按设计致裂参数进行小范围试爆，同时进行破碎震动检测，取得真实的K、α值，为调整优化设计方案提供可靠依据。（3）致裂施工临近重点保护目标时，要坚持密打孔、小孔径、弱破碎原则，进行破碎作业，采取有效防护措施，控制破碎振动强度。（4）加强监控量测和信息反馈工作，指导施工，确保施工工艺与施工规范、技术设计相符。（5）采用二氧化碳致裂为减少震动，实行少放勤放，有利提高了致裂开挖安全性。是目前全国推广的高新致裂方法，无论从经验，环保还是从理论目前经过以往多出工程经验，从技术方面是较为成熟的一种致裂方式。2工程概况2.1工程简介2.1.1工程名称工程名称：、2.1.2工程概况。2.1.3承包方式按照双方签订的《施工合同》的施工价格，最终按实结算。如遇意外因素，如天气变化、遇重大活动或会议被停工，以及运输、支护、关系协调等环节配合问题，则工期顺延。2.1.4致裂作业范围基础范围内开挖至设计标高，该基坑上部由机械开挖后石方需要破碎深度平均约为3~4m。3总体方案设计3.1致裂施工方案的比较与选择确定岩石破碎可采用中粗深孔或浅细孔致裂。中粗深孔致裂的优点为施工破碎效果好，震动波小。浅细孔致裂的优点为：施工灵活，对控制超挖、降低破碎振动、减小破碎冲击波，都能很好地加以控制。缺点为：施工进度缓慢，工期长，且致裂成本又相对的提高。3.2致裂器材的选择工程致裂过程中采用51#、83#致裂器。二氧化碳气体爆破设备数据采集表管直径长度充气量重量打孔直径51mm1.2m0.7kg12kg60mm73mm93cm0.7-0.9kg22kg90mm83mm1.2m1.4kg37kg100mm95mm1.2m2.0-2.3kg43kg115mm98mm1.7m3.7kg47kg115mm108mm2.3m6.8kg108kg125mm3.2.1致裂参数选取炮孔设计（1）减震沟孔径：φ60mm；中间段孔径φ90mm；（2）布孔形成：梅花形；（3）钻孔角度：90°；3.2.2致裂参数选取①减震沟台阶高度：H=2m；②超深：h=0.2m；③孔深：L=H+h=2.2m；④孔距：a=（0.4~0.6）L，在此取1.32-1.98m；⑤排距：b=0.8-1m；⑥最小抵抗线：w=0.8-1m；⑦单耗二氧化碳：q=0.7kg/m³；⑧中间段台阶高度：H=3m；⑨超深：h=0.2m；⑩孔深：L=H+h=3.2m；⑪孔距：a=2.5m；⑫排距：b=2m；⑬最小抵抗线：w=2-2.5m；⑭单耗二氧化碳：q=1.5kg/m³3.3致裂安全设计3.3.1致裂振动安全允许指标计算、选择与校核依据《致裂安全规程》（GB6722-2014）的规定，地面建筑物的致裂振动判据，采用保护对象所在地基础质点峰值振动速度和主振频率两个指标。致裂振动安全允许标准如表所示，本工程所采用的露天浅孔致裂f在40-100Hz之间。序号保护对象类别安全允许振速（cm/s）＜10z10Hz-50Hz50Hz-100Hz1土窑洞、土坯房、毛石房屋a0.15-0.450.45-0.90.9-1.52一般民用建筑物a1.5-2.02.0-2.52.5-3.03工业和商业建筑物a2.5-3.63.5-4.54.5-5.04一般古建筑与古迹b0.1-0.20.2-0.30.3-0.55运行中的水电站及发电厂中心控制室设备0.5-0.60.6-0.70.7-0.96水工隧道7-88-1010-157交通隧道10-1212-1515-208矿山巷道15-1818-2520-309永久性岩石高边坡5-98-1210-1510新浇大体积混凝土（C20）龄期：初凝-3d1.5-2.02.0-2.52.5-3.0龄期：3d-7d3.0-4.04.0-5.05.0-7.0龄期7d-28d7.0-8.08.0-10.010.0-12.0致裂振动监测应同时测定质点振动相互垂直的三个分量。注1：表中质点振动速度为三个分量中的最大值，振动频率为主振频率。注2：频率范围根据现场实测波形确定或按如下数据选取；硐室致裂f小于20Hz；露天深孔致裂f在10Hz-60Hz之间；露天浅孔致裂f在40Hz-100Hz之间；地下深孔致裂f在30Hz-100Hz之间；地下浅孔致裂f在60Hz-300Hz之间。根据表建筑物安全允许振速时，应综合考虑建筑物的重要性，其建筑质量、新旧程度、自振频率、基础条件等因素。致裂作业环境较为复杂，对破碎振动和飞石的控制要求极高，施工时必须采取切实可行的安全防范措施，确保施工安全。拟选取V=1cm/s作为周边建筑物的安全允许振速标准。在场区施工时，每次致裂的震源与需保护目标之间的距离是已知的，可用《致裂安全规程》给出的工时，计算出致裂允许的最大起爆量或延时致裂最大单段起爆量。其公式结合用108#二氧化碳致列其山东市政工程测量结果，结合此数据（第一个点40米距离0.2，第二个点距离17.5米，测震0.2，第三个点的距离22米。测震0.3）。在本工程中，分别对周围建筑物和管线进行单段允许药量核算如下：（1）建筑物（V=1cm/s）：3.3.2致裂振动安全监测为确保施工安全，对本工程实施致裂振动监测。通过监测，掌握致裂对基坑边坡结构及地表建筑物的影响程度，用以修改致裂设计参数，控制致裂振动对基坑结构与周边建筑物及管线的危害，确保施工安全。监测结果作为施工记录存档备查。本工程测点可布置在重点保护管线或周围建筑物重点部位。3.3.3致裂振动有害效应应控制及预防措施（1）严格控制孔网参数。（2）严格控制致裂数量，禁止超数量，大量致裂施工前先进行试爆，以此调整合适的致裂量。（3）采用起爆网络，保证单段最大数量不超过允许值。合理布置起爆点和传爆方向。（4）为了防止致裂对周围居民带来不便，施工前应做好沟通协商，确定合理的致裂作业时间。（5）本工程致裂区域内开挖深度较深，建议甲方在致裂施工前提前采取必要措施保护边坡稳定。3.3.4致裂飞散物的控制（范围）及预防措施飞石是城市岩石致裂的主要危害之一，是引发扰民纠纷的重要原因，控制致裂飞石危害是致裂作业技术规范要求，是确保致裂施工安全的重要保证措施，必须严格执行。（1）确保炮孔填塞质量，炮孔内有水要做排水处理，注意选择炮孔填料，要分层震动捣实。（2）用橡胶炮被等防护材料对致裂部位进行覆盖，在水孔作业时炮被上增加密目网覆盖层。（3）多排起爆时，第一排炮孔装药要做减量处理；分组起爆时，注意检查抵抗线变化情况，若有变化，需修正后方可继续起爆；（4）设置足够范围的安全警戒区。3.3.5致裂粉尘控制及预防措施（1）钻孔作业时，尽量采用水孔作业或带有除尘的钻机打孔，减少粉尘排放。（2）致裂方向避开建筑物，最大限度控制致裂后产生的灰尘。3.5致裂作业安全警戒（1）确定安全警戒范围，设置警示牌或警戒绳，由警戒人员负责监管，防止无关人员进入，加强对致裂器材的安全管理，防止被盗丢失；（2）致裂材料进入工地后，需安排专人负责看管，防止无关人员接触致裂物品；3.5.2致裂安全警戒、警戒范围（距离）与警戒点设置（1）警戒范围以致裂作业区为中心，考虑到本工程实际情况在作业区中心50m范围内区域为致裂警戒范围，作业时无关人员禁止进入。致裂警戒范围再向外辐射至每一交通路口均设警戒点，警戒点以内为致裂警戒区域，智略时，人员、机械均需撤至警戒区以外，基坑区域附近共设置4处警戒点。（2）警戒程序致裂准备工作全部完毕，发出预警信号，对致裂作业区进。（3）警戒人员注意事项：1）警戒人员按指定的时间到达警戒点进行警戒；2）警戒员负责阻止人员、设备、车辆进入警戒范围内；3）注意避炮位置，确保安全、可靠；4）致裂后经检查，确认安全并经致裂负责人准许方可撤除警戒。3.5.3致裂安全警戒信号与联系方式（1）致裂安全警戒信号1）预警信号：警报器或哨音三长声。派出警戒人员清场，作业区内所有人员撤至安全距离以外，对交通实施管制，起爆员做好准备，待命起爆；2）起爆信号：警报器或哨音连续短促声，致裂指挥员经与各警戒点联系确认安全后，适时向起爆员下达起爆命令；3）解除信号：警报器或哨音一长音，技术员和安全员到现场检查致裂破情况，经确认完全准爆后，由指挥员发出解除信号，警戒人员撤回，恢复交通和生产秩序。（2）联系方式视觉信号采用红旗摆动，听觉信号采用口哨、对讲机联络方式。3.5.4爆后工作区全面检查与解除安全警戒1）检查内容：作业区内炮孔是否全部起爆，周围管线及建筑物受影响情况，爆堆的形状及安全状况；2）经爆后检查，确认安全并经致裂负责人准许方可解除警戒。4施工组织设计4.1致裂施工组织及岗位职责4.1.1致裂职工组织本项目成立致裂指挥部，全面指挥和统筹安排致裂工程的各项工作。指挥部设指挥长一人，副指挥长一人。指挥长负责指挥部的全面工作并对副指挥长工作进行分工。指挥部设置施工组、致裂组、物资供应组、警戒组和后勤组。指挥部各职能组的每个成员都应分工明确，职责清楚，各尽其责。其组织结构图如图所示。4.1.2致裂作业各岗位人员职责（1）项目负责人的岗位职责包括：a）主持制定致裂工程的全面工作计划，并负责实施；b）组织致裂业务、致裂安全的培训工作；c）监督致裂作业人员执行安全规章制度，组织领导安全检查，确保工程质量和安全；d）组织领导致裂工作的设计、施工和总结工作；e）主持制定重大或特殊致裂工程的安全操作细则及相应的管理规章制度；f）参加致裂事故的调查和处理；（2）项目技术负责人的岗位职责包括：a）监督致裂作业人员按照致裂作业设计施工方案作业；b）全面负责致裂作业项目的安全管理工作；c）负责致裂作业项目的总结工作。（3）致裂员的岗位职责包括：a）保管所取的致裂物品；b）按照致裂作业设计施工方案，进行灌装、联网、起爆等致裂作业；c）致裂后检查工作面，安全隐患及时报告；d）在项目技术负责人的指导下，配合致裂工作及其他安全隐患；（4）安全员的岗位职责包括：a）监督致裂员按照操作规程作业，纠正违章作业；b）检查致裂作业现场